1 Gram DNA içine 700 terabayt veri kaydedildi

Harvard Wyss Enstitü’sünde biyomühendis ve genetikçi olan bir araştırmacı 1 gram DNA içerisine, önceki denemelerin binlerce katı değerinde, 700 terabaytlık veri sığdırmayı başardı.

George Church ve Sri Kosuri tarafından gerçekleştirilen çalışmada DNA dijital bir veri depolayıcısı olarak ele alınmış. Bir harddisk üzerindeki manyetik alanlara kodlanan ikili sistem birimleri yerine bu çalışmada her bir bazın bir ikili sistem değeri ifade ettiği (T ve G= 1; A ve C=0) 96 bitlik veri taşıyan DNA iplikleri sentezlenmiş.

Depolanan veriyi okumanız için sekanslamanız ve ardından her bazın değerini girerek ikili sisteme dönüştürmeniz yeterli oluyor. Sekanslama işlemini kolaylaştırmak için her iplik başlangıçta (alttaki resimde görülen kırmızı parçalar) 19 bitlik bir diziyle işaretlenmiş, dolayısıyla tüm DNA iplikleri bu şablona göre sekanslanabiliyor ve sonrasında ikili sisteme dönüştürülebiliyor.

Bilim insanları uzun yıllardır DNA’yı veri depolama ortamı olarak inceliyorlar. DNA başlıca üç sebeple bu iş için çok uygun:

1- DNA oldukça yoğun bir yapıya sahip. Bir baza bir bitlik bilgi kodlayabiliyorsunuz ve bir baz sadece birkaç atomdan oluşuyor. 2- DNA veri saklamak için hacimsel olarak da çok avantajlı. 3- DNA’yı ver saklamak için en iyi ortamlardan biri yapan belki de en önemli özelliği stabil olması. Diğer veri saklama ünitelerini özel koşular altında saklamanız bile bir süre için yeterli olurken DNA’ yı bir kutu içinde garajınızda binlerce yıl saklayabilmeniz mümkün.

Şimdilerde mikroakışkanlar ve mikroçipler aracılığıyla çok hızlı bir şekilde DNA sekanslama ve sentezlemek mümkün. İnsan Genom Projesi kapsamında tek bir insan genomu haritalamak yıllar almış olmasına karşın günümüzde bu işlem mikroakışkan çiplerle saatler sürmektedir. Bu çalışmada bu hızın üzerine çıkıldığı kastedilmemekte ancak yine de bilgi depolamak için oldukça iyi bir hız olduğuna değinmek gerek.

Durup biraz düşünelim: Bir gram DNA 700 terabitlik bilgi depolayabiliyor. Bu 14000 tane 50 gb’lık Blue Ray diske eşdeğerdir.  Aynı değerde bilgiyi harddisklere yüklemek gerekirse 233 adet 3 tb’lık sürücüye ihtiyaç vardır ki bu toplam 151 kg demektir.

Araştırıcılar ilerleyen dönemde herhangi kısıtlama olmaksızın her şeyi kaydedebileceğimiz bir dünyayı öngörüyor.  Bugün dünyanın tamamını kameralarla döşeyip insanlığın her anını, gelecek kuşaklar için kayıt altına almayı hayal etsek bile eilmizde yeterince kayıt kapasitesi bulunmamaktadır. Ancak bu çalışma ışığında insanlığa dair tüm bilgileri -tüm kitapları, her kelimeyi, komik kedi videolarını…- kaydetmek istesek, hepsini birkaç yüz kilo DNA’ya sığdırabileceğiz.

Dikkat çeken bir başka nokta da bu bilgiyi nispeten kısa ömürlü de olsa yaşayan hücrelerdeki DNA’ya kaydedebilme ihtimali… Herhalde derinize bilgi depolamak çok muhteşem bir bilgi transfer yöntemi olurdu!